1ton-auto.ru

Тон Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулировка оборотов в электрогенераторе

Генератор приводится ремнем от двигателя и, соответственно, обороты генератора все время меняются. Если не регулировать напряжение, то оно будет сильно меняться — увеличиваться при разгоне автомобиля и уменьшаться при сбросе газа и снижения скорости. Свет будет, то слишком яркий, то слишком тусклым, обороты электромоторов будут меняться, Аккумулятор быстро разрушится от избыточного напряжения, электроника станет работать непредсказуемо.

Для возбуждения генератора необходимо раскрутить ротор и включить ток возбуждения. Ток возбуждения создает магнитное поле ротора, которое генерирует в обмотке генератора Электродвижущую силу. На выходе генератора появляется напряжение. Напряжение не может появиться скачком, потому что в генераторе происходят переходные процессы, замедляющие нарастания и спады напряжения. Чем быстрее крутится ротор, тем быстрее нарастает напряжение и достигает большей величины. При размыкании цепи возбуждения, напряжение генератора снижается, чем больше обороты генератора, тем медленнее спадает напряжение.

Проводим три опыта: Генератор крутится со скоростью 800 об. в мин, 3000 об. в мин., 5000 об. в мин.

На графике показано нарастание напряжения при включении тока возбуждении и спада напряжения, при выключении тока возбуждения. Чем выше обороты, тем быстрее нарастает напряжение достигает большей величины.

Нарастание напряжения на разных оборотах

Расчетные параметры генератора, должны быть такими, чтобы уже на малых оборотах холостого хода, напряжение оказалось выше регулируемого значения — 14,2 Вольта, только в этом случае, регулятор сможет ограничить напряжение на заданном уровне. Генератор должен гарантировано обеспечить работу электрооборудования на холостом ходу двигателя 800 об. в мин., напряжение должно быть 16- 17 Вольт. На высоких оборотах (3000, 5000) предельное напряжение на выходе генератора получается значительно выше, регулируемого уровня — в два – три раза.

Регулирование напряжение – это поддержание напряжения на постоянном уровне 14,2 – 13,8 Вольта, при сильных изменениях оборотов и нагрузки генератора. Для выполнения этой функции, в конструкции генератора предусмотрен регулятор напряжения. Генератор стремится поднять напряжение, а регулятор напряжения ограничивает его на заданном уровне.

Задержка нарастания и плавный спад напряжения используются для регулирования напряжения. Между разными уровнями нарастающего и спадающего напряжения, есть определенный временной промежуток, который позволяет разнести по времени включение и выключение тока возбуждения.

Читайте так же:
Регулировка фар на марке 110

Изменение напряжения при включении тока возбуждения

Как только нарастающее напряжение превысит регулируемый уровень, регулятор отключает обмотку возбуждения, и начинается спад напряжения. Как только на спаде, напряжение станет ниже регулируемого уровня, регулятор снова включает ток возбуждения, напряжение снова начинает расти. Так происходит пилообразный рост и спад напряжения. Моменты включения и выключения тока возбуждения выбираются так, чтобы среднее значения этого пилообразного напряжения, получилось 14,2 Вольта.

Пила напряжения при регулировании

Дополнительные особенности регулирования напряжения.

Постоянство напряжение дополнительно поддерживается тем, что с увеличение оборотов напряжение генератора (в пределах регулирования) быстрее нарастает и медленнее убывает. (см графики) Это помогает скомпенсировать увеличение ЭДС генератора.

Тот факт, что при увеличении нагрузки ток возбуждения спадает быстрее, приводит к относительному росту среднего значения тока возбуждения и, значит, компенсирует снижение напряжения генератора при увеличении нагрузки.

Эти две туманные фразы можно попытаться понять, если разобраться, как меняется среднее значение тока возбуждения при нарастании и убывании оборотов

Зависимость среднего значения тока возбуждения от скорости нарастания и убывания напряжения генератора

На малых оборотах напряжение медленно нарастает и быстро спадает, на средних быстрее вырастает и медленнее спадает, на высоких оборотах быстро вырастает и заметно медленнее спадает. Это видно на верхних графиках.

Более длительное разомкнутое состояние означает, что среднее значение тока в цепи возбуждения снижается, это важно для поддержания постоянного уровня напряжения. При увеличении скорости вращения ротора увеличивается скорость изменения магнитного потока и, значит, повышается ЭДС генератора, но, так как, величина тока возбуждения снижается, происходит снижение ЭДС, то есть, происходят два встречных процесса – один повышает ЭДС, другой понижает, в среднем, значение ЭДС остается на прежнем уровне.

Уменьшение тока возбуждения с ростом оборотов

Похожие процессы происходят при увеличении нагрузки, когда генератор вынужден отдавать большой ток. Как для любого источника, в этом случае увеличивается падение напряжения внутри источника, уменьшается скорость нарастания напряжение и его верхнее значение, и ускоряется спад напряжения. В этом случае увеличивается среднее значение тока возбуждения. То есть, регулятор, для того чтобы удержать выходное напряжение, при увеличении нагрузки, увеличивает ток возбуждения.

Читайте так же:
Ремень грм регулировка цепи

Частота, с которой происходит включение – выключение тока возбуждения определяется качеством и чувствительностью схемы регулятора. Увеличение частоты приводит к повышению энергозатрат и дополнительному нагреву схемы, а значит потребует увеличения размеров.

В современных ШИМ регуляторах напряжения, частота переключения выбирается задающим генератором.

Устройство бензогенераторов

В устройство бензинового генератора входят:

  • бензиновый двигатель внутреннего сгорания – двухтактный или четырехтактный;
  • электрический генератор – синхронный или асинхронный;
  • система запуска – ручная, с помощью электростартера, автоматическая;
  • электронный блок, управляющий электрогенератором, и его контрольные приборы;
  • топливный бак.

Узлы бензогенераторов располагают на прочной открытой раме или в шумоизолированном корпусе, обеспечивающем эффективную звукоизоляцию и защиту механизмов от негативных внешних факторов.

Бензиновый генератор: устройство, назначение и принцип работы

Особенности четырехтактного двигателей внутреннего сгорания:

  • Четырехтактный ДВС. Преимущества – экономичный расход топлива, значительный ресурс, повышенная надежность, широкий диапазон моделей. Минусы – крупные габариты и относительно большая масса.

Виды электрических генераторов, применяемых в бензогенераторах:

  • Асинхронные. Имеют простую конструкцию, значительный ресурс. Минус – низкая эффективность при резком изменении нагрузки. Для устранения проседания выходного напряжения при росте нагрузки в конструкции асинхронных машин предусматривают дополнительные системы для кратковременного повышения мощности, что приводит к удорожанию агрегатов.
  • Синхронные. Более сложные и дорогие, по сравнению с асинхронными электромашинами. Их преимущества – простота и точность регулировки выходного напряжения, невысокие и короткие просадки напряжения при резких изменениях величины нагрузки.

Повысить экономичность расхода топлива и точность выходного напряжения позволяет установка на выходе генератора электронного блока, который обеспечивает:

  • преобразование переменного тока, вырабатываемого электрогенератором, в постоянный;
  • обратное преобразование постоянного напряжения в переменное с точно заданными параметрами.

Генераторы бензиновые, имеющие в конструкции такие электронные блоки, называют инверторными. Они являются самыми экономичными в плане расхода топлива, поскольку при снижении нагрузки ДВС уменьшает обороты, что экономит расход бензина. Минусы инверторных электрогенераторов:

  • повышенная цена бензогенератора из-за присутствия электронного блока;
  • меньшая надежность по сравнению с традиционными электрогенераторами;
  • невысокая мощность, не превышающая 7 кВА.

По роду вырабатываемого тока бензогенераторы разделяют на однофазные (выходное напряжение 220 В) и трехфазные (выходное напряжение 380 В). Однофазные генераторы имеют обычно бытовое применение, более мощные трехфазные модели используются для обеспечения электропитания профессионального инструмента и оборудования. От них могут запитываться как одно-, так и трехфазные нагрузки.

Читайте так же:
Редуктор techno и его регулировка

В конструкции генераторов с электрозапуском предусмотрены аккумулятор и выход на 12 В, применяемый для зарядки аккумулятора и других низковольтных потребителей.

Конструкции генераторов. Примеры схем

Конструкции генераторов. Примеры схем

Устройство без генератора либо вообще ни на что не способно, либо предназначено для подключения к другому (которое скорее всего содержит генератор). Не будет преувеличением сказать, что генераторы являются таким же необходимым устройством в электронике, как регулируемый источник питания постоянного тока.

В зависимости от конкретного применения генератор может использоваться просто как источник регулярных импульсов («часы» в цифровой системе). От него может потребоваться стабильность и точность (например, опорный интервал времени в частотомере), регулируемость (гетеродин передатчика или приемника) или способность генерировать колебания в
точности заданной формы (как например, генератор горизонтальной развертки осциллографа).

Релаксационный генератор

Очень простой генератор можно получить несложными манипуляциями. Зарядим конденсатор через резистор (или источник тока), а затем, когда напряжение достигнет некоторого порогового значения, быстро его разрядим и начнем цикл сначала. Это можно сделать с помощью внешней цепи, обеспечивающей изменения полярности тока заряда при достижении некоторого порогового напряжения. Следовательно, будут генерироваться колебания треугольной формы, а не пилообразные. Генераторы, построенные на этом принципе, известны под названием «релаксационные генераторы». Они просты и недороги и при умелом проектировании могут обеспечивать удовлетворительную стабильность по частоте.

Раньше для создания релаксационных генераторов применялись устройства с отрицательным сопротивлением, такие, как однопереходные транзисторы или неоновые лампы. Теперь предпочитают ОУ или специальные интегральные схемы таймеров. На рисунке показан классический релаксационный RС-генератор.

Конструкции генераторов. Примеры схем

Релаксационный генератор на базе операционного усилителя

Работает он просто. Допустим, что при начальном включении питания выходной сигнал ОУ выходит на положительное насыщение (каким образом это произойдет — неважно). Конденсатор начинает заряжаться до напряжения U + с постоянной времени, равной RC. Когда напряжение на конденсаторе достигнет половины напряжения источника питания, ОУ переключается в состояние отрицательного насыщения (он включен как триггер Шмитта). Конденсатор начинает разряжаться до U- с той же самой постоянной времени. Этот цикл повторяется бесконечно, с периодом 2,2 RС. Цикл не зависит от напряжения источника питания.

Применяя для заряда конденсатора источники тока, можно получить колебания хорошей треугольной формы. Пример удачной схемы (datasheet СА3160):

Читайте так же:
Регулировка давления воздуха в прицепе

Конструкции генераторов. генератор, управляемый напряжением

Пример схемы генератора, управляемого напряжением

Иногда необходим генератор с очень низким уровнем шума (так называемый «низкий внеполосный шум»). В этом отношении хороша простая схема, показанная на рисунке:

Конструкции генераторов. генератор с низким уровнем шума

Генератор с низким уровнем шума

В схеме используется пара КМОП-инверторов (в виде цифровых логических схем). Соединение инверторов между собой образует некоторую разновидность RC релаксационного генератора с выходным сигналом в виде прямоугольного колебания. Измерения, проведенные для этой схемы, работающей на частоте 100 кГц, показали, что плотность мощности шума в ближайшей боковой полосе ниже, по крайней мере, на 85 дБ уровня основного колебания. Иногда встречается аналогичная схема, в которой заменяют местами элементы R2 и С. Хотя это и превосходный генератор, но он уже имеет крайне зашумленный выходной сигнал.

Представленная на рисунке ниже схема имеет даже более низкий уровень шума.

Конструкции генераторов. малошумящий генератор

Малошумящий генератор

Кроме того, имеется возможность модулировать выходную частоту с помощью внешнего тока, прикладываемого к базе транзистора Т1. В этой схеме транзистор Т1 функционирует как интегратор. На коллекторе Т1 вырабатывается сигнал асимметричной треугольной формы. Сами же инверторы работают в качестве неинвертирующего компаратора. Изменяют полярность возбуждения на базе каждые полпериода. Эта схема имеет плотность шума — 90 дБД/Гц, измеренную на частоте 100Гц смещения от несущего колебания 150 кГц, и —100 дБД/Гц, измеренную при смещении 300 Гц. Эти схемы превосходны в отношении уровня бокового шума. Но генерируемая частота имеет большую чувствительность к колебаниям напряжения источника питания.

Классификация неисправностей

Конструктивно инвертор состоит из двух отдельных частей – двигателя и электрогенератора. Неисправности инверторных генераторов также можно условно разделить на две подгруппы:

Главные проблемы здесь – отсутствие топлива либо масла, а также загрязнение воздушного фильтра. При отсутствии топлива или кислорода генератор глохнет или не заводится.

Также неполадка может возникнуть из-за отсутствия искры зажигания. В таком случае необходимо тщательно очистить и высушить свечи.

Читайте так же:
Racer 110 регулировка клапанов

Видео: как очистить свечу зажигания инверторного генератора

При неполной нагрузке генератора стоит отрегулировать карбюратор.

При серьезных проблемах с карбюратором, регулятором оборотов либо поршневой системой, нужно обратиться к специалистам.

В первую очередь, устройство необходимо обесточить. Затем проверить сохранность корпуса и разобрать прибор.

Наиболее распространенные неполадки электрогенератора:

  • Плохой контакт или его отсутствие.
  • Износ или неисправность щеток.
  • Износ или неисправность регулятора возбуждения.
  • При наличии определенных знаний можно заменить своими руками диодный мост и конденсатор. При отсутствии необходимых знаний нужно обратиться к профессионалам.

Принцип работы оборудования

Для чего нужно знать принцип работы бензинового генератора? Причина предельно проста: чтобы понимать, как работает оборудование, при возникновении поломки быстро диагностировать и устранить её. Рассмотрим поэтапно, как работает электростанция.

  • В картер топливного бака заливается бензин либо топливно-масляная смесь в зависимости от типа двигателя.
  • По бензопроводу топливная смесь поступает в двигатель внутреннего сгорания, по пути очищаясь от различных примесей, проходя через фильтрующие элементы.
  • При помощи топливного насоса осуществляется закачка бензина в карбюратор устройства.
  • В карбюраторе бензогенератора топливо приобретает нужную консистенцию, затем смешивается с воздухом и подаётся на цилиндры двигателя.
  • На топливно-воздушную смесь попадает искра от свечи зажигания. В результате горения топлива высвобождается газ, который запускает в действие поршни и коленчатый вал. Вращательный момент передаётся на ротор, механическая энергия превращается в электрическую
  • При вращении роторного механизма образуется магнитное поле, а после – электромагнитное.

Вследствие этих сложных процессов образуется электрическая энергия. Учтите, что мощность оборудования зависит от того, сколько витков обмотки на двигателе.

Где оптимальнее использовать инверторные генераторы

    Инверторные бензогенераторы широко применяют в кофемашинах, которые в большом количестве расположены как по городу Киеву, так и в других городах Украины. И не только для кофе – компактные и надежные инверторы с успехом используются на любых выездных объектах с реализацией различной продукции. В небольших стационарных магазинах от них питаются холодильники, морозилки, грили, электрочайники и другие приборы;

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector